Harorat – muhitning abiotik omili

Mavzular

Haroratning ahamiyati

Harorat ekologik omil sifatida tirik organizmlar hayotida muhim o‘rin tutadi, hayvon va o‘simliklar hayotida moddalar almashinuvi, biokimyoviy va fiziologik jarayonlarning sodir bo‘lishi va tezligiga ta’sir qiladi. Tirik organizmlarning Yer shari bo‘ylab tarqalishida, ularning xulq-atvori, xatti-harakatlarining namoyon bo‘lishida harorat katta rol o‘ynaydi.

Harorat sutka davomida yil fasllari bilan bog‘liq holda mavsumiy hamda geografik zonallik jihatdan o‘zgaruvchan omildir. Tirik organizm uchun haroratning chidamlilik chegarasi oqsillar, hayotiy muhim fermentlar faoliyatining buzilishiga – denaturatsiyasiga olib keluvchi harorat bilan belgilanadi.

Harorat 0°C dan pasayganda suvning muzlashi tufayli muz kristallari hosil bo‘ladi, bu esa o‘z navbatida hujayra membranasining shikastlanishiga hamda hujayraning nobud bo‘lishiga olib keladi.

Harorat diapazoni

Turli organizmlar normal hayot kechirishi mumkin bo‘lgan harorat o‘rtacha 0°C dan +50°C gacha hisoblanadi. Ammo sayyoramizda organizmlar hayot faoliyati katta harorat diapozonida kechadi. Quruqlikda eng minimal harorat –70°C, maksimal harorat +55°C, dengizda minimal harorat +3°C, maksimal harorat +35°C ga teng bo‘lsa, chuchuk suvda esa qishda +5°C dan +7°C gacha, yoz oylarida +20°C dan +35°C gacha, geotermal (yunoncha «geo» – yer, «terme» – issiq) suv manbalarida +25°C dan +90°C gacha bo‘ladi.

Ba’zi organizmlar, masalan, ayrim bakteriyalar, ko‘k-yashil suvo‘tlar issiq suv havzalarida, yopishqoq lishayniklar sporalari, cho‘l o‘simliklarining urug‘lari, vegetativ organlari qizib yotgan tuproqqa bardoshlidir.

O‘ta sovuq haroratga chidamli o‘simlik va hayvon turlari ham mavjud.

Ayrim suvo‘tlar, chuvalchanglar, molluskalar, qisqichbaqasimonlar, baliqlar, kurakoyoqli sutemizuvchilarning hayotiy faoliyati 0°C dan +2°C da kechadi.

Poykiloterm va gomoyoterm

Termoregulatsiya jarayoni usullariga hamda harorat omiliga moslanish darajasiga ko‘ra organizmlar ikki guruhga: poykiloterm (sovuqqonli) va gomoyoterm (issiqqonli) organizmlarga ajratiladi.

Poykiloterm organizmlar (yunoncha «poykilos» – o‘zgaruvchan, «therme» – issiqlik) – tana harorati tashqi muhit haroratiga bog‘liq ravishda o‘zgaruvchi organizmlardir. Ularga umurtqasiz hayvonlar, baliqlar, suvda hamda quruqlikda yashovchilar, sudralib yuruvchilar kiradi. Ular tana haroratini doimiy holatda saqlay olmaydi. Atrof-muhit haroratining ko‘tarilishi, bu organizmlarda boradigan fiziologik jarayonlar – moddalar almashinuvi, nafas olish, qon aylanish tezlashishiga sabab bo‘ladi, organizmning o‘sish, rivojlanish va ko‘payish sur’ati ortadi. Haroratning pasayishi organizmlarda moddalar almashinuvining sustlashishi, ayrim turlarning karaxt holga kelishi, uyquga ketishi, ba’zi hollarda nobud bo‘lishiga olib keladi.

Gomoyoterm organizmlar (yunoncha «gomoyos» – o‘xshash, bir xil, «therme» – issiqlik) – tana haroratini tashqi muhit haroratiga bog‘liq bo‘lmagan holda nisbatan doimiy holatda saqlashga moslashgan organizmlardir. Ularga qushlar va sutemizuvchilar kiradi.

O‘simliklarning ekologik guruhlari

O‘simliklarda haroratning o‘zgarishiga moslanishlar. O‘simliklarning hayotiy faoliyati ko‘p jihatdan atrof-muhitning haroratiga bog‘liq. Issiqlikka bo‘lgan talabiga ko‘ra o‘simliklar ekologik guruhlarga ajratiladi: issiqsevar o‘simliklar va sovuqqa chidamli o‘simliklar.

Issiqsevar o‘simliklar tropik, subtropik iqlim mintaqalarida hamda mo‘tadil iqlim mintaqalarining quyosh yaxshi isitadigan joylarida o‘sadi.

Sovuqqa chidamli o‘simliklar Yer sharining sovuq va mo‘tadil iqlim mintaqalarida tarqalgan.

Evolutsiya jarayonida o‘simliklarda haroratga nisbatan biokimyoviy, fiziologik, morfologik adaptatsiyalar – moslanishlar paydo bo‘lgan.

O‘simliklarda biokimyoviy va fiziologik moslanish

Biokimyoviy moslanishlar. Yuqori harorat ta’sirida issiqsevar o‘simliklar hujayralari sitoplazmasida ayrim moddalarning (organik kislota, tuz) konsentratsiyasi ortadi. Bu moddalar sitoplazmaning ivib qolishiga to‘sqinlik qiladi, zaharli toksinlarni neytrallaydi. Sovuqqa chidamli o‘simliklar hujayralari shirasi tarkibida sovuq haroratda suv kamayishi hisobiga shakar miqdori ortadi, bu esa o‘simliklarni muzlashdan himoya qiladi.

Fiziologik moslanishlar. Issiq haroratda o‘simliklarni qizib ketishdan himoya qiluvchi samarali vosita – barg og‘izchalari orqali transpiratsiya – suv bug‘latish hisoblanadi. Cho‘l o‘simliklarining ko‘pchiligi qisqa hayot sikliga ega. Ularning vegetatsiya davri bahorga to‘g‘ri keladi, yozda esa bu o‘simliklar tinim davriga o‘tadi. Urug‘i tinim davrini o‘tadigan bir yillik o‘simliklar efemerlar deyiladi. Piyozboshi, tugunagi, ildizpoyasi tinim davrini o‘tadigan ko‘p yillik o‘simliklar esa efemeroidlar deyiladi.

Ayrim o‘simliklar (yo‘sinlar) va lishayniklar mavsumning suv tanqis bo‘lgan haddan tashqari issiq va sovuq davrlarida tanasidagi suv miqdorining kamayishi natijasida uzoq muddat anabioz (hayotiy jarayonlarning vaqtinchalik to‘xtashi) holatiga o‘tadi.

O‘simliklarda morfologik moslanish

Morfologik moslanishlar. Yer yuzining tropik va subtropik iqlim mintaqalarida o‘sadigan o‘simliklar yuqori haroratning ta’sirini kamaytiruvchi bir qator moslanishlarga ega. Barglarning rangi och tusda bo‘lishi, sirti tukchalar yoki mum bilan qoplanganligi buning yaqqol misolidir. Barglar shaklining o‘zgarishi natijasida barg yuzasining kichrayishi ham ortiqcha yorug‘lik nuridan himoya vositasidir. Masalan, barglarning tikanlarga aylanganligi (kaktus), mayda qipiqsimon shaklda bo‘lishi (saksovul, archa), barglarning qirqilgan bo‘lishi (palma), barglarning buralgan bo‘lishi (kovul), ignasimon shaklda bo‘lishi (qarag‘ay, qoraqarag‘ay).

Barg yaprog‘ining burilishi natijasida barg yaproqlari yorug‘likka nisbatan vertikal yo‘nalishda joylashadi, bu esa o‘z navbatida ularni ortiqcha qizib ketishdan himoyalaydi.

Sovuq iqlim sharoitida o‘sadigan daraxtlarning bo‘yi past bo‘lishi (qayin, tol), yer bag‘irlab yotib o‘sishi (Turkiston archasi), o‘t o‘simliklar yostiqsimon shaklda (yaylov o‘simliklari) bo‘lishi ham morfologik moslanishlar natijasidir. Bu o‘simliklarga shamolning ta’siri kam, qishda esa ular qor bilan qoplanib, sovuq ta’siridan ko‘proq himoyalangan bo‘ladi, yoz oylarida tuproqning issiqligidan ko‘proq foydalanadi.

Hayvonlarda biokimyoviy va fiziologik moslanish

Hayvonlarda haroratning turli sharoitlariga nisbatan moslanishlar. Evolutsiya jarayonida issiqqonli (gomoyoterm) va sovuqqonli (poykiloterm) hayvonlarda haroratning turli sharoitlariga nisbatan xilma-xil moslanishlar paydo bo‘lgan. Bu moslanishlar biokimyoviy, fiziologik, morfologik, etologik moslanishlarga bo‘linadi.

Biokimyoviy moslanishlar. Muhitning past haroratida sovuqqonli hayvonlar organizmida ichki muhitini hosil qiluvchi suyuqliklar tarkibida suvning muzlashiga to‘sqinlik qiluvchi moddalar to‘planadi. Masalan, sovuq haroratli suv muhitida yashovchi baliqlar tanasida muz kristallari hosil bo‘lishiga yo‘l qo‘ymaydigan glikoproteinlar, hasharotlarda esa glitsirin to‘planadi. Issiqqonli hayvonlarda moddalar almashinuvi jadalligi ortadi.

Fiziologik moslanishlar issiqlik ajralish darajasining o‘zgarishi bilan bog‘liq, organizmning markaziy nerv sistemasi tomonidan reflektor tarzda boshqariladi. Yuqori haroratda poykiloterm va gomoyoterm hayvonlarda tana yuzasidan suv bug‘lanishi hisobiga issiqlikning ajralishi kuchayadi. Sutemizuvchilarda termoregulatsiya teridagi qon tomirlarining kengayishi va torayishi tufayli ta’minlanadi.

Sovuqda issiqlik va morfologik moslanish

Sovuq haroratda hayvonlarda muskullarning beixtiyor qisqarishi – titrash tufayli issiqlik hosil bo‘lishi kuchayadi. Ba’zi hayvonlar qishda uyquga ketadi (yumronqoziq, sug‘ur, tipratikan, ko‘rshapalak). Tana harorati doimiyligini saqlashda teri osti yog‘ qatlami katta ahamiyatga ega (pingvin, kurakoyoqlilar, kitsimonlar). Tana haroratini bir xil saqlashda qushlar va sutemizuvchilarda to‘rt kamerali yurakning bo‘lishi, nafas olish organlarining takomillashuvi, organizmning yetarli darajada kislorod bilan ta’minlanishi orqali moddalar almashinuvida organizmlarning hayotiy jarayonlarga sarf bo‘ladigan energiyaning hosil bo‘lishi muhim o‘rin tutadi.

Morfologik moslanishlarga sudralib yuruvchilar tanasi – tangachalar, qushlarning tanasi pat, sutemizuvchilarning tanasi qalin jun bilan qoplanganligi misol bo‘ladi.

Etologik moslanishlar

Etologik moslanishlar. Hayvonlar faol harakatlanish orqali o‘zlari uchun qulay yashash joylarini tanlaydilar. Hayvonlarda evolutsiya jarayonida paydo bo‘lgan etologik moslanishlarga yashash uchun joy topish, uya qurish, qulay yashash joylariga migratsiya qilish kabi fe’l-atvor, xatti-harakatlar bilan bog‘liq moslanishlar misol bo‘ladi. Cho‘l agamasi qizib yotgan qumdan o‘zini himoya qilish maqsadida butalarning shoxiga chiqib olsa, ko‘pchilik sudralib yuruvchilar, suvda hamda quruqlikda yashovchilar, hasharotlar kunning salqin vaqtlarida isinish uchun tana holatini o‘zgartirib quyoshga tutadilar. Hayvonlarning tashqi muhit harorati o‘zgarganda moslanish mexanizmlaridan biri migratsiya, ya’ni qulay haroratli joylarga ko‘chib o‘tishidir. Hasharotlar, ba’zi baliq turlari, qushlar, kitlar ham yil davomida migratsiyani amalga oshiradi.

Harorat tashqi muhitning muhim omili bo‘lib, sayyoramizdagi hayotning saqlanishi, tirik organizmlarning yashashi, rivojlanishi, nasl qoldirishiga bevosita va bilvosita ta’sir ko‘rsatadi.

Bilimingizni sinang